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1．設計題目 多工位旋轉機械臂 2．設計背景 隨著科學技術的發展,機器人被廣泛應用于各行業,已經成為自動化生產的重要組成部分.計算機硬件和電子器件性能的不斷提升,大大提高了技術的應用范圍,同時也對機器人控制系統的性能、控制器的結構等各方面都產生了深遠的影響.具有開放式控制系統、能進行視覺控制的機器人,具有更好的通用性,環境適應能力更強,是機器人發展的一個趨勢。 目前我國的機械臂的生產和發展沒有像西方國家那樣先進，依然是一個生產的瓶頸，特別是工業機械臂的生產。而且工業機械臂可以代替人工勞動,這樣可以減少大量勞動力,也減少了人的負擔.它可以搬運人們無法搬運的重物,這樣解決了很多難題。 隨著人類對空間、深海、有毒、和輻射等危險與極限環境內作業要求不斷的提高，對機器人的作業范圍和適應能力也不斷的提高。所以我們要在虛擬環境技術上模擬各個作業環境，在此過程中虛擬力覺、視覺、觸覺等感官信息，以此在實際中解決問題。 3．設計參數 本產品主要是根據人的胳臂進行數據處理，在proe中進行仿真處理。仿真過程中的數據僅供參考，具體的數據可根據實際情況處理。 我們在此產品中主要用到的材料主要是灰鑄鐵，其鑄造性能，耐磨性和減振性能好，抗壓，抗彎強度較好，但抗拉強度低,塑性左。但是由于技術復雜，受壓或受彎，耐磨，減振的零件，如機械臂底座,機座等。鑄鋼比鑄鐵強度高，尤其是韌性好，故使用于承受重轢荷的重要零件，08F、10F鋼是一種碳的質量分數低的沸騰鋼,強度很低,塑性很好。一般由鋼廠扎制成薄板或鋼帶供應，主要用于機械臂的焊接部位。10-25鋼屬低碳鋼，強度，硬度較低，塑性，韌性好，并具有良好的冷沖壓性能和焊接性能，常用于制造冷沖壓件和焊接構件，以及受理不大，韌性要求高的機械零件及滲碳見，用于機械臂的銷釘鏈。30-55鋼屬于中碳鋼，經調質處理后，具有良好的綜合力學性能，主要用來制造叕力較大要求強度,塑性和韌性都要求較高的機械零件，優質非合金結構鋼中含有較高錳的一組牌號(15Mn-70Mn)，其淬透性和強度要比相應普通含錳量的鋼稍高，可用于制造截面稍大或強度要求稍高的零件，主要用于機械臂的機械臂的主臂部位。 4．設計任務 我們設計的主要任務是實現在工業生產中一些人工無法做到的工作，主要的目的就是達到生產自動化。提高生產效率和生產質量。 file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-1817.png （模擬圖一） 一、傳動方案擬訂 1．原動機的選擇 在各個運動的關節部位和銷釘鏈接部位采用伺服電機，通過PLC編程來控制機械臂的整個作業過程，有效的實現了遠程控制，達到此前的設計目標。 2．傳動裝置的選擇 我們主要才用的是液壓傳動。在機械臂的機械抓的要求比較高，我們主要采用液壓，因為液體的可壓縮性很小，而且他的工作效率很高，這樣就有利益于生產效率的提高，更好的保證了生產的安全性和可靠性。 二、電動機的選擇 1．類型和結構形式的選擇 在此機械臂中我們主要采用異步伺服電機，通過PLC編程來遠程控制，同時也可以克服兩條機械臂運動時發生的干涉。 我們才用的電機類型屬于底腳安裝式電機。型號為：CT80N4。 2．電動機功率計算 通過查閱《機械設計師手冊·下冊》型號為CT80N4的額定轉速為：2100r/min，額定轉矩為：5n/m，額定電流為：3.5A。 三、其他技術說明 此機械臂的關鍵技術要求是伺服電機和私服液壓系統的選擇，我們主要的設計目的是為了實現遠程控制。 file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-29649.png 重點是將他作為一種新型的工具，代替人類無法做到的作業，它的機械爪的剛度要求較高，需要用合金材料來實現。在機械抓的伺服電機選擇中要注意伺服電機的轉矩是否符合現場的作業要求。 四、參考文獻 1、王少懷主編·《機械設計師手冊·下冊》 電子工業出版社 2006.8 2、機械設計手冊編委會主編·《液壓傳動與控制》 機械工業出版社 2007.2 3、王越超主編·《機器人》 科學出版社 第33卷 第2期 2011.5 | 
發表于 2011-10-2 10:23:52
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